詹姆斯·希契莫夫教授分享气候变化下植物的选择应用（上）
2022-04-14阅读：1343发布：新自然主义设计作者：新自然主义（北京）景观设计有限公司
近50年来全球变暖速度快、强度大、范围广，在过去两千多年来前所未有。气候变化已经通过多种方式影响了地球上的每一个区域，不仅是人类的活动，动物的生存，还有大范围植物的繁殖生长。这些变化正在随着全球升温而加剧。
气候系统的一些变化是不可逆的，人类正在积极应对。一方面，人类正在控制温度升高的幅度，尽可能使变化放缓，甚至停止。另一方面，我们不得不采取措施来适应气候变化以保护我们的地球。来自英国谢菲尔德大学的詹姆斯·希契莫夫教授（James Hitchmough）从事生态草本与木本植物群落研究和极干环境景观生态恢复研究多年，是横跨景观设计界、生态学界和园艺学界的国际知名学者，也是世界上最著名的生态景观专家之一。其团队大量的研究成果为应对未来气候变化迈出了积极的一步，下面他将详细解析对于气候变化下植物选择应用的一些思考。
我们都知道气候变化是正在进行时，面对这样的气候变化，作为景观设计师来说，我们应该有怎样的应对方案？这次讲座或许可以给你一些启发。那么现在我们就一起来看一下，在气候快速变化的时代，中国对于利用植物进行场地设计的一些思考和策略。首先，我将以我相对更为了解的英国为例，来解析一下我关于气候变化下植物选择和应用的观点及态度。许多气候科学家预测，到2050年，7月的平均气温可能比21世纪初会上升2~4℃。这种巨大的变化意味着未来伦敦7月的气温将接近巴塞罗那7月的气温。那这样的2~4℃的变化对于我们来说又意味着什么呢？我放这篇学术论文（《从全球城市类比分析理解气候变化 Understanding climate change from a global analysis of city analogues》）在这儿，是因为它极其重要。这篇文章的作者们研究了北半球200个大城市，通过对城市类似的大量数据分析来理解气候变化。研究发现，北半球所有的城市总体上都趋向于向亚热带气候区变迁，这些城市将以大约20公里/年的变化速度，在未来与其南部约1000公里的更为温暖的地区气候相似，而处于热带的城市将变成更为干燥的地区。举个例子，在英国，伦敦将会变成类似目前西班牙北部的巴塞罗那的气候环境，而在中国，未来北京可能就是南京现在的样子。那么,我们可以做的是，如果我们知道未来的伦敦就是今天的巴塞罗那，我们就可以去巴塞罗那看它的野外环境、城市景观以及植物的景观表现，我们从中学习的这些经验，就可以借鉴运用于未来伦敦的景观设计。
在英国有官方网站可以获取到关于气候变化的基础资料以及收集整理的数据。根据英国政府官方网站上的信息，我挑选出这两张图，可以看到，左图平均气温上升2℃和右图平均气温上升4℃，对全年、夏季及冬季气候变化的不同的影响程度。两张图的右侧都是它在极端条件下的改变，平均气温上升4℃的这张图的右下角可以看到最极端的改变。即在夏天，气温可能会上升6~7℃，这是非常大的一个改变，会剧烈地影响英国南部的整体气候和景观环境，呈现出类似地中海气候一样的景象。总体来看，夏天会变得更加高温，冬天会变得相对温暖。同时夏天会变得比现在更加干燥。
这两张图是对应上面两张图的一个降雨分布，可以看出，夏季会逐渐变得很干旱，降雨可能会减少8%甚至更多。那么，作为设计师来说，要了解某个地方气候将会变化成什么样子，就要根据未来气候变化环境下有指征性的方向，去全世界的版图上寻找对标城市。最好的途径就是有方向性和目的性地到世界上其他城市去看一看，走一走，去获取信息。在我的人生经历当中，过去的40年里，走访了全世界各大洲的不同的区域。图上看到的这些红点，是我针对英国的气候环境去走访和提取信息、获取灵感的这些区域，是为英国未来的景观设计做的一个准备。所以，理解了这些，就可以从植被角度消除很多关于气候变化带来的问题。
实际上，气候变化对大型城市中种植设计的影响应该是最大的。除了气候变暖的大背景，大型城市还面临着局部的热岛效应，所以城市的极端气候影响要比农村严重得多。面对这种交融在一起的复杂环境，我们就要逐渐形成对于城市景观和郊野景观的两种不同种植“文化”的深度思考和对比。 郊野环境变暖程度相对城市环境来说可能没有那么突出，但是它最矛盾的点在于我们要尽可能的保持地域景观的特征。对于英国和欧洲其他国家来说，国土面积相对来说比较小，气候变化的影响对于国家整体郊野植被的影响是非常深刻的。那么在这种情况下，如何能够保护地域特征，同时又应对气候变化，是非常棘手的问题。相比中国的资源丰富度和选择可能性，英国的处境更加困难。对自然保护主义者来说，乡土植物的选用非常重要，所以在英国，如果因为气候环境，我们不能再使用这些乡土植物时，不仅会改变地域景观风貌，同时还面临着很多的这种学术方面的冲突和矛盾。对于这些国家来说，在未来它可能不得不选用这些类本土植物，或者说是选用非本土植物。而这种情况对于中国这样的泱泱大国来说，因为有非常多的植物资源可能情况就会好很多。比如说北京未来也许用不了华北地区的乡土植物，但是我们可以选用南部区域的中国本土植物来打造北京的景观。在植物选择和淘汰的过程中，可以大致将植物分为三类：一是随着未来气候变迁，原来适应凉爽湿润环境的一类植物变得越来越不适应环境，逐渐数量下降，甚至被淘汰；二是适应了环境改变的植物，它们分布的区域可能保持现状或者增加；三是在景观设计中引入的观赏性强或某种抗性强的物种，它们越来越适应未来的环境条件，并将形成新的适生群体。这对自然保护机构来说是一个大问题，因为他们习惯了本土的东西就是稳定的。它一直在那里，也将永远在那里。现在，许多物种都面临着将会减少、消失或向北迁移的问题。因此，最大的挑战是，在规划设计时，我们如何应对?如果我们想要更充分地了解和应用植物，最好先了解它们的自然分布。
这两张图是来自英国和爱尔兰网站上的植物图集，左边这张图是英国的花楸属植物Sorbus torminalis，它主要分布在英国南部。从其分布可以看出，这种植物可以适应相对干热的环境。这类植物在未来的气候变迁当中，可能就会越来越适应气候变化的大趋势，以及它分布的区间也可能会变得更为宽广。右图是欧洲金莲花Trollius europaeus，它主要分布在英格兰的中部和北部，尤其是北部的高原山区。随着气候变迁，它会逐渐的向北迁移，在2060年的气候环境下，它可能就会变得不适应变化的趋势，逐渐消失，甚至被淘汰。在中国，这里的植被也将会面临同样的威胁和生存环境改变的挑战。
我们在谢菲尔德大学一直在研究这类问题。这是我的一个博士生Harry Watkins的研究，选择了欧洲两种典型的栎属的植物（夏栎Quercus robur Linnaeus和土耳其栎Quercus cerris L.）来进行分析，根据在整个欧洲区域自然分布地的不同降雨和温度条件，进行气候变化下的类比，观察两种栎树在西欧的分布与英国气候变化的关系。我们首先从野外收集这两种栎树的数据，再根据分别的降雨和气温条件，在图表上进行分布表达，进而得出它们目前的自然分布区。然后进行对比，2019年英国的分布是近实心的椭圆，2050年的英国分布是虚线的右侧长的椭圆，观察这两个椭圆区间的不同颜色的点的分布，可以看出蓝绿色的夏栎的分布会逐渐的主要集中在现在的圈，而在未来虚线圈里主要是来自于地中海气候的土耳其栎，因此土耳其栎会更为适应未来环境。综上，通过这样的对比研究，就可以看出这两种植物在未来的气候环境下，哪一种应该多选用，哪一种可能会逐渐被淘汰。 这就是说，本土的夏栎可能会逐渐不适应未来的气候环境，在英国的数量和生存条件会越来越糟糕。所以在某些情况下，英国的原生植被将会发生快速和剧烈的变化。比如英国本土的垂枝桦（Betula pendula），目前退化的速度非常快，已经在气候变化中显示出近乎灭绝的迹象。在有新增和减少的情况下，生物多样性会如何改变呢？可能会保持现有水平或甚至出现增多。增加有两个途径，一个是自我到达到一个新的区域，比如大部分会飞的动物，一些无脊椎动物；二是生长在花园或城市绿地中，并本土化的新物种。一些能够自播繁衍或自然演替的植物，可以通过它们的方式进入另外一个新的空间，然后定根繁殖，自然生长。有一个非常矛盾的现象。人们能够接受从别的区域来的新的鸟类或者其他动物来丰富区域动物的物种多样性，但是又非常紧张有外来的植物进入到他们的国土空间。这引发人们开始思考，本土到底意味着什么？尤其是作为岛国的英国，一个一万年前所有的植被都在冰河时代被摧毁的地方。
地球原本是一个整体，由于地壳的运动才产生了各大洲以及很多改变。这张图片是我们在四川野外考察时，于海拔2km的高山上拍摄的。这里有保留的非常好的原始林地，可以看到中国红色名录上濒危物种连香树和珙桐在自然界中的生长状态。在这样一个生态环境下，我们思考的是，260万年前，大洲联系在一起的时候，这样的一种林地空间，它的分布是从中国的西南山区一直延续到欧洲，甚至到我们的英国的爱尔兰群岛区域。由于地壳运动和人的影响，使得这类植被现在在欧洲看不到了，但可能实际上曾经的欧洲也跟中国西南部拥有相同的植物和群落类型。所以，我们现在讨论的本土和本土化概念的问题，实际上要用更长远或者更宏观的眼光去思考。
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如果这种做法成为了群体的无意识，就很可能是植物教学环节中出现了问题。老师怎么教，学生就怎么做，如果教给学生的知识点不到位或带入了一些条条框框，便无异于把学生推进了泥潭，无法自拔。固定的模式和特定的价值观成为了设计的目标，设计就会失去自身的独立性，陷入了约定俗成的套路，这恐怕是行业目前存在的一个大问题。
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